减速机噪声的成因及解决办法

传统上，减速机的性能由三个主要因素来衡量:负载能力、疲劳寿命和运行精度，而这些因素往往忽略了传动噪声。随着ISO14000和ISO18000的颁布，控制减速机传输噪声的重要性越来越明显。工业发展和需求对减速机的传输误差有更严格的要求，对噪声控制也有更高的要求。

目前减速机的噪声形成因素大致可以从内外啮合齿轮的设计、制造、安装、使用和维护等方面进行分析。

设计原因及对策

1.减速机内齿轮的精度等级

在设计减速机，设计人员往往考虑经济因素，尽可能经济地确定齿轮精度等级，而忽略了精度等级是齿轮产生噪声和齿隙的标志。美国齿轮制造协会通过大量的齿轮研究，确定高精度齿轮产生的噪音比低精度齿轮小得多。因此，在条件允许的情况下，应尽可能提高齿轮的精度等级，既能降低传动误差，又能降低噪声。

2.减速机内齿轮宽度

当减速机变速箱空间允许时，增加齿轮宽度可以在恒定扭矩下降低单位载荷。减少轮齿偏斜和噪音激发，从而降低传动噪音。德国H-Opaz的研究表明，在扭矩不变的情况下，小齿宽的噪声曲线梯度高于大齿宽的噪声曲线梯度。同时，增加齿轮宽度也可以增加齿轮的承载能力，增加减速机，的承载扭矩。

3.减速机内齿轮的螺距和压力角

小节距可以保证更多轮齿同时接触，增加齿轮重合度，减少单齿轮偏斜，降低传动噪声，提高传动精度。较小的压力角由于齿轮的接触角和横向重合度比较大，运行噪音低，精度高。

4.减速机内齿轮变位系数的选择

正确合理地选择变位系数，不仅可以补齐中心距，避免齿轮根切，保证同心度，提高齿轮的传动性能和承载能力，延长齿轮的使用寿命，而且可以有效地控制齿隙、温升和噪声。在封闭式齿轮传动中，需要检查硬齿面的硬度(硬度# gt350HBS)齿轮，其主要失效形式是齿根疲劳断裂。这种齿轮传动设计一般是根据弯曲疲劳强度进行的。选择变位系数时，应保证啮合轮齿具有相等的抗弯强度。牙齿表面柔软(硬度# lt350HBS)齿轮，其主要失效形式是疲劳点蚀。这种齿轮传动设计一般是根据接触疲劳强度进行的。选择修正系数时，应保证接触疲劳强度和疲劳寿命尽可能大。合理选择变位系数的限制条件如下:(1)保证被切齿轮不咬边；②为保证齿轮传动的平稳性，重合度必须大于1，一般要求大于1.2；(3)保证齿顶有一定的厚度；④一对齿轮啮合传动时，如果一个轮齿顶的渐开线与另一个轮齿根的过渡曲线接触，由于过渡曲线不是渐开线，接触点处两个齿廓的公共法线不能通过固定节点，从而引起传动比的变化，可能使两个轮卡死。选择修正系数时，必须避免这种“过渡曲线干扰”。

5.减速机内齿轮齿廓修形(切边和修根)和齿顶倒角

将齿顶的齿廓切成比正确的渐开线略凸的形状。当齿轮齿面受外力变形时，可避免与啮合的齿轮发生干涉，降低噪音，延长齿轮的使用寿命。要注意不要穿得过多。过度修整会增加齿廓误差，对啮合产生不良影响。

6.齿轮声辐射特性分析

选择不同结构形式的齿轮时，针对其具体结构建立声辐射模型，并进行动力学分析，对齿轮传动系统的噪声进行预评价。为了满足用户的不同要求(使用场所，是否无人，是否在市区，是否对地上地下建筑有具体要求，是否有噪声防护，或者没有其他具体要求)。

7.减速机电源运行速度

根据减速机在不同转速下的测试，噪声会随着减速机输入转速的增加而增加。

8.减速机箱式结构

实验研究表明，使用圆柱形箱体有利于减震。在其他条件相同的情况下，圆柱形箱体的噪声水平平均比其他类型箱体低5dB。减速机箱体的共振试验可以提高箱体的刚性，减少箱体的振动，降低噪音。多级传动要求瞬时传动比的变化尽可能小，以保证传动平稳，冲击和振动小，噪音低。

制造原因及对策

1.减速机内齿轮误差的影响

齿廓误差、基节偏差、齿向误差和齿圈径向跳动误差是导致行星减速机变速器噪声的主要误差。控制行星减速机的传动效率也是一个问题。现在，简单说明齿廓误差和齿向误差。

在相同的试验条件下，齿形误差小、粗糙度小的齿轮噪声比普通齿轮低10dB。在相同的试验条件下，小齿距误差齿轮的噪声水平比普通齿轮低6 ~ 12 dB。但是，如果存在节距误差，载荷对齿轮噪声的影响就会减小。

齿向误差会导致传动功率不能以全齿宽传递，接触面积会转向齿的这个端面或那个端面，由于局部受力，会增加齿轮齿偏，导致噪声级增加。然而，在高载荷下，齿变形可以部分补偿齿向误差。

2.装配同心度和动平衡

装配不对中会导致轴系运转不平衡，由于齿的啮合半松半紧会加重噪音。高精度齿轮传动装配中的不平衡会严重影响传动系统的精度。

3.减速机内齿表面硬度

随着齿轮硬齿面技术的发展，其承载能力大、体积小、重量轻、传动精度高等特点使其应用领域越来越广泛。然而，用于获得硬齿面的渗碳硬化导致齿轮变形，导致齿轮传动噪声增加，使用寿命缩短。为了减少噪音，有必要对牙齿表面进行抛光。目前，除了传统的磨削方法外，还开发了硬齿面刮削法，通过修改齿顶和齿根或减小主动轮和从动轮的齿廓，可以减小齿轮啮合和啮合的冲击，从而降低齿轮传动的噪声。

4.减速机系统索引验证

装配前零件的加工精度和零件的选择方法(完全互换、分组选择、单件选择等)。)会影响装配后系统的精度水平，其噪声水平也在影响范围内。因此，组装后验证(或校准)系统指标至关重要。

安装原因及对策

1.减振和防堵措施

减速机安装过程中，尽量避免机身与基础支架和连接器之间产生共振，从而产生噪音。减速机经常会发生一个或几个齿轮在一定转速范围内共振的情况，除了设计原因，安装时不用空试就能找出共振位置。并采取相应的减振或阻断措施。对于一些要求低传动噪声和振动的减速机应选择高韧性和高阻尼的基础材料，以减少噪声和振动的发生。

2.零件的几何精度调整

由于安装时的几何精度不符合标准规定的要求，减速机的零件产生共振，产生噪音，这应该与改进安装工艺、增加工装、保证装配工整体质量有直接关系。

3.松散零件

安装过程中，个别零件(如轴承预紧机构、轴系定位机构等)的松动。)导致系统定位不准，位置啮合异常，轴系运动，振动噪音大。本系列应从设计结构入手，尽量保证各机构的连接稳定性，采用多种连接方式。

4.变速器零件损坏

安装时操作不当损坏传动部件，导致系统运动不准确或不稳定；高速运动部件损坏引起的油膜振动；运动部件人为失衡；两者都会产生振动和噪音。在安装过程中，必须注意并尽可能避免这些原因。不能修复的损坏零件必须更换，以确保系统的噪音水平稳定。

运行维护原因及对策

虽然减速机的正确使用和维护不能降低系统的噪声水平，保证传动精度，但可以防止其指标恶化，延长其使用寿命。

1.内部清洁

减速机内部零件的清洁度是保证其正常运转的基本条件，任何杂质和污垢的进入都会影响和损坏传动系统，产生噪音。

2.工作温度

保证减速机，正常工作温度，避免零件因温升过大而变形，保证齿轮正常啮合，防止噪音增大。

3.及时润滑和正确使用油品

不合理的润滑和油脂的错误使用会对减速机造成不可估量的损害。当转速较高时，齿轮齿面的摩擦会产生大量的热能。润滑不当会导致轮齿损坏，影响精度，增加噪音。设计中需要适当的间隙(啮合齿轮齿的非工作表面之间的间隙，以补偿热变形并储存油脂)。润滑脂的正确使用和选择可以保证系统的安全有效运行，延缓劣化趋势，稳定噪声水平。

4.正确使用减速机

正确使用减速机可以最大限度地避免零部件损坏，确保噪音水平稳定。减速机噪声会随着负载的增加而增加，因此应在正常负载范围内使用。

5.定期维护和保养

定期维护(换油、更换磨损零件、紧固件松动零件、清除内部杂物、调整零件间间隙至标准值、验证几何精度等。)可以提高减速机抵抗噪声水平恶化并保持稳定使用状态的能力。

减速机变速器噪声控制是一项系统工程，涉及从设计、制造、安装、使用、维护到变速器系统(齿轮、箱体、联轴器、轴承等)更新的全过程。).它不仅对设计者、制造商，而且对安装、使用和维护人员都提出了许多要求。如果上述任何一个环节没有得到有效控制，齿轮传动的噪声控制将无效。

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